海陽核電輔助電鍋爐的煮爐

羅吉江，鄒偉明

（山東核電有限公司，山東 煙臺 265116）

0 概 述

輔助蒸汽系統(tǒng)是核電站的重要系統(tǒng)之一，在核電站啟動和停運過程中，該系統(tǒng)可為核電站提供輔助蒸汽。海陽核電機組采用效率高、響應速度快、無污染的電鍋爐提供輔助蒸汽，產生的蒸汽用于除氧器及汽輪機軸封等系統(tǒng)。

1 輔助蒸汽系統(tǒng)的組成

海陽核電輔助電鍋爐為高壓電極式電鍋爐。整個輔助鍋爐系統(tǒng)由除鹽水補水系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、電鍋爐自循環(huán)系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)及疏水排污系統(tǒng)組成。

在除鹽水補水系統(tǒng)中，配置1臺60m3的除鹽水補水箱，由2臺100%容量的除鹽水補水泵向除氧器提供除鹽水。

給水除氧系統(tǒng)由1臺無頭除氧器、3臺50%容量的給水泵組成。除氧器容積為25m3，采用熱力除氧，蒸汽來自輔助電鍋爐。除氧器配置一組功率為50kW的電加熱器。

電鍋爐單元由2臺輔助電鍋爐及循環(huán)系統(tǒng)組成。每臺輔助電鍋爐配置2臺100%容量的循環(huán)泵。鍋爐出口蒸汽量為41.3t／h飽和蒸汽（包括除氧器自用汽量），鍋爐電功率為27MW，鍋爐額定運行壓力為1.6MPa，鍋爐額定運行溫度為204℃，鍋爐出口蒸汽壓力為1.2MPa，鍋爐出口蒸汽溫度為191℃。每臺電鍋爐總容積為35m3。在每臺電鍋爐外筒配置2組功率為50kW的電加熱器。

電鍋爐正常運行時，將來自除鹽水系統(tǒng)的水補充至除鹽水補水箱，然后，通過除鹽水補水泵送至除氧器。除鹽水經除氧器加熱除氧后，由給水泵送入電鍋爐的外筒。進入鍋爐外筒的除鹽水和爐水進行混合后，通過鍋爐循環(huán)泵從電鍋爐的外筒送至電鍋爐的內筒，內筒水與電極接觸形成通電回路，水被電加熱后產生了蒸汽。給水的除氧及電鍋爐內水的電導率，可通過加藥泵加藥進行調節(jié)。電鍋爐的排污水進入排污罐被冷卻后，再被排至室外的排污降溫池，最后排至雨水井。電鍋爐系統(tǒng)的工作流程，如圖1所示。

圖1 輔助鍋爐房流程簡圖

2 煮爐的目的

鍋爐在生產、運輸和安裝過程中，鍋爐受熱面、聯箱、管道等部件內壁會受到油垢等雜質的污染，從而使設備氧化腐蝕產生鐵銹。在投運前，如不將雜質和硅化合物去除，這些污染物將沉積在設備表面，影響傳熱效果。油類和硅化物等物質還會污染蒸汽的品質，所以需進行煮爐處理。煮爐后，將在爐內金屬表面形成一層致密的鈍化膜，從而有效防止鍋爐的氧化腐蝕。因此，為了保證鍋爐的汽、水品質，防止鍋爐被腐蝕，確保鍋爐的安全運行，必須采用煮爐的方法清除氧化物、硅化合物、油脂等雜質。

3 煮爐前的準備

3.1 人員的準備

煮爐前，需協(xié)調電氣、儀控和運行等方面的專業(yè)人員，針對煮爐工作的關鍵性問題進行培訓。同時為了確保煮爐工作有序、高效地進行，特制定了《輔助鍋爐房調試煮爐組織方案》，并建立了行之有效的組織結構。

3.2 技術準備

為保證輔助電鍋爐煮爐的順利進行，依據電鍋爐廠家的煮爐方案制定了《輔助電鍋爐煮爐技術方案》。

煮爐的范圍為除氧器本體、2臺電鍋爐本體及自循環(huán)系統(tǒng)，不包括電鍋爐的出口蒸汽管道和給水管道。煮爐時，分別向電鍋爐和除氧器注滿加入聯氨的除鹽水，當水的pH值≥9.8時，使用電鍋爐、除氧器自帶的加熱器進行加熱，保持電鍋爐內水沸騰8h后排放，然后再用除鹽水進行沖洗。

3.3 物資準備

煮爐工作水：除鹽水。

煮爐藥品：25.23%聯氨溶液，共250L。

廢液處理藥品：漂白粉Ca（clo）2，共1 372kg。

3.4 臨時措施的準備

由于輔助電鍋爐的煮爐工作走在現場調試工作之前，許多系統(tǒng)尚不具備投運條件，如壓縮空氣系統(tǒng)、廠用工業(yè)水系統(tǒng)及輔助鍋爐房電氣系統(tǒng)。為保證輔助電鍋爐調試工作的順利進行，制定了相應的臨時措施。

增設了臨時電源。輔助鍋爐房的400V電源來自汽輪機廠房電氣配電室，由于該段母線不具備送電條件，據現場的實際情況，輔助鍋爐房230／400V臨時電源從MS3施工箱的低壓側取得，以滿足輔助電鍋爐的煮爐工作。

由于儀用壓縮空氣系統(tǒng)尚未調試，不具備供氣條件，增接了臨時空壓機，為輔助電鍋爐壓縮空氣罐連續(xù)供給合格的儀用壓縮空氣。

疏水、排污罐的冷卻水來自廠用工業(yè)水系統(tǒng)，由于廠用工業(yè)水系統(tǒng)尚未調試，也不具備提供冷卻水的能力，只能從除鹽水補水母管取一路臨時水，連接至疏水、排污罐的冷卻水控制閥前，以滿足疏水、排污罐的冷卻用水要求。

4 煮爐的實施

4.1 電鍋爐系統(tǒng)的沖洗

輔助電鍋爐系統(tǒng)的沖洗，采用分步進行的方法。先對輔助鍋爐房的除鹽水補水箱進行沖洗，然后再沖洗除氧器，最后對2臺電鍋爐分別進行沖洗。

在沖洗輔助電鍋爐系統(tǒng)時，使用了系統(tǒng)水泵為動力源。在沖洗過程中，同時完成了鍋爐房除鹽水補水泵、給水泵、加藥泵、循環(huán)水泵的調試工作。

4.2 除氧器的煮爐

首先進行除氧器加熱器試驗。待除氧器的沖洗水質合格后，再將除氧器水位升至正常水位約1 200 mm處，投入除氧器電加熱器進行溫升試驗。

其次，對除氧器上水至最高水位1 700mm，投入除氧器電加熱器進行加熱。同時，通過加藥泵將聯氨加入除氧器，在此期間啟動給水泵，以再循環(huán)方式運行，對除氧器內的藥品進行攪拌混勻，通過化學取樣，測得除氧器水質的pH值約為10.0時，停止加藥。

當除氧器的水溫達到100℃，并且測得除氧器pH值符合要求后，開始煮爐計時。前4h中，每隔1h對除氧器的pH及聯氨濃度進行監(jiān)測。后續(xù)每隔2h進行監(jiān)測，連續(xù)煮爐8h以上。除氧器在煮爐期間的pH值及聯氨濃度監(jiān)測數據，如表1所示。

表1 除氧器的pH值及聯氨濃度監(jiān)測數據

除氧器煮爐結束后進行排污沖洗，除氧器的煮爐水因聯氨濃度較高，無法直接排放，需進行加藥處理。先將煮爐水排至排污降溫池內，然后加漂白粉Ca（clo）2中和，達到排放標準后再進行外排。由于排污過程中聯氨廢液的處理緩慢，嚴重影響廢液的排放速度，遂改用灑水罐車，將排污降溫池的廢液轉移至除鹽水中和池進行處理。待除氧器的煮爐廢液排放完畢后，再用除鹽水對除氧器進行沖洗。除氧器經過4輪沖洗后，沖洗的水質基本達標：電導率為2.432μs／cm，Fe離子1mg／L，Ca離子196.5μg／L，Mg離子14.8μg／L，Cl離子28.047μg／L。

除氧器在煮爐沖洗過程中的時間節(jié)點安排，如圖2所示。

4.3 電鍋爐的煮爐

輔助電鍋爐煮爐操作步序與除氧器的煮爐步序基本一致。步序為：電 鍋爐沖洗 → 鍋爐上水→加藥 →投運電加熱器加熱 →溫度達100℃后煮爐計時 →8h 后爐水排放 →電鍋爐沖洗。

圖2 除氧器在沖洗過程中的時間節(jié)點

為電鍋爐煮爐時，由于10.5kV中壓電源不可用，無法采用高壓電極加熱爐水的方法進行電鍋爐的加熱，并且由于電鍋爐的380V電源采用了臨時電源，受到用電負荷的限制，電鍋爐的電加熱器無法同時滿足2臺電鍋爐的加熱，故根據380V臨時電源的實際負荷，對電鍋爐進行加熱：即01鍋爐投入兩組電加熱器，02鍋爐根據負荷投入一組電加熱器；當01鍋爐停止加熱后，再投入02鍋爐的另一組電加熱器。煮爐期間，輔助電鍋爐水質的pH值及聯氨濃度，如表2所示。

表2 煮爐期間的水質pH值及聯氨濃度

電鍋爐在煮爐沖洗過程中的時間節(jié)點安排，如圖3所示。

圖3 電鍋爐在沖洗過程中的時間節(jié)點

4.4 煮爐出現的問題及處理

（1）除氧器加藥后的混勻問題

系統(tǒng)中的除氧器為臥式水箱，加熱器布置在端部。加藥后，除氧器內的聯氨濃度并不一致，在實際檢測中也發(fā)現了這種現象，在取樣化驗聯氨濃度時，連續(xù)出現了2次化驗結果分別為3μg／L和1 000＋mg／L的情況。為了便于準確數據的采集，可啟動給水泵進行再循環(huán)，對除氧器內的水進行混勻，既有利于除氧器內聯氨的混合，又有利于除氧器的均勻加熱。

（2）廢液處理的預估不足

前期的煮爐廢液處理時，采用將廢液排至排污降溫池，然后加漂白粉Ca（CLO）2進行中和。在試驗室進行試驗時，聯氨與漂白粉的反應速度很快，但在實際操作中，反應時間約需3h。僅用容積7.2m3排污降溫池處理容積分別為30m3和25m3的除氧器和電鍋爐的煮爐廢液，顯然是不現實的。最后，采用灑水罐車將廢液運至除鹽水廢水中和池進行處理，才解決這些問題。

（3）對低壓煮爐期間的沖洗水質要求有待商榷

在煮爐期間，電鍋爐廠家根據正常運行時的水質標準，作為除氧器和電鍋爐的沖洗合格的水質要求，雖經多次溝通，仍對電導、Fe、Ca、Mg、Cl離子和懸浮物提出了嚴格的要求，導致沖洗水的浪費。根據火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則DLT 794－2012的要求，堿洗后的沖洗水pH值小于9.0，水質透明。

5 煮爐后的保養(yǎng)

完成除氧器和電鍋爐煮爐后，還將進行電鍋爐的升降負荷試驗和鍋爐吹管工作。因為要進行煮爐產生的缺陷處理及吹管臨時設施的安裝，距離吹管處理尚有一段時間，為保證除氧器和電鍋爐的煮爐效果，需對除氧器和電鍋爐進行濕保養(yǎng)。保養(yǎng)使用的藥品為聯氨，保養(yǎng)時的水質情況，如表3所示。

表3 濕保養(yǎng)時的藥品及水質要示

6 結 語

從除氧器上水煮爐至電鍋爐沖洗合格，這項工作共費時約7天。在煮爐過程中，遇到了諸如加藥泵不出力、取樣冷卻器堵塞等問題，但總體進展比較順利。煮爐結束后，經檢查，鍋爐內壁無油垢，金屬表面無銹斑，達到了清理要求，為后續(xù)吹管工作及機組運行奠定了堅實的基礎。